包络环面蜗杆传动的承载接触研究

蜗轮蜗杆常见普通的规格及尺寸

常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸 例：蜗杆传动，已知模数 m=4.蜗杆头数z1=1 ,蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。求传动中心距 a=? 变位系数 杆分度圆+蜗轮分度圆）/2=（特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数m ）/2=（10*4+50*4）/2=120 特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。 加工蜗轮时，因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制， 由上式可看出，在同一模数下由于 Z1和入0的变化，将有很多不同的蜗杆直径，也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少滚 刀的数目，便于刀具标准化，不但要规定标准模数，同时还必须规定对应于一定模数的 Z1/tg X ） 值，这个值用q 表示，称之为蜗杆特性系数。 圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图 1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成 环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之 分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（ i ）的公式如下： _蜗杆转速n1 _蜗轮齿数z2 i =蜗轮转速n2 =蜗杆头数z1 1、 蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m ）、蜗杆分度圆直径（di ）、导程角（r ）、中心距（a ）、蜗杆头数（或线数 z1）、蜗轮 齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中 z1、z2由传动要求选定。 （1） 模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数 mx 和蜗轮的断面模数 mt 为标准模数。对啮合的蜗 轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数 m=mx=mt 。 标准模数可有表 A 查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 0时: 中心距 a=（蜗

平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计—3D建模与装配设计

平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计—3D建模与装配设计

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第1章绪论 (2) 1.1课题的研究背景 (2) 1.2课题的研究内容和解决方法 (3) 第2章UG二次开发工具 (5) 2.1UG软件概述 (5) 2.1.1 UG软件的功能介绍 (5) 2.2UG二次开发相关工具概述 (6) 2.2.1 UG/OPEN GRIP (7) 2.2.2 UG/OPEN API (7) 2.2.3 UG/OPEN Menu Script (8) 2.2.4 UG/OPEN UI Styler (9) 2.2.5User Tools工具 (10) 第 3 章平面二次包络环面蜗杆传动数控转台建模与装配 (11) 3.1直齿轮的三维建模 (11) 3.2齿轮轴的三维建模 (12) 3.3 输出轴的三维建模 (13) 3.4平面二次包络环面蜗杆传动数控转台核心传动件的装配 (14) 结论与展望 (20) 参考文献 (22) 致谢 (23) 附录一零件图实体模型 (24) 附录二外文翻译 (27)

平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计—3D建模与装配 摘要：蜗杆传动是机械设备中最常用的传动装置，在机械设计中蜗杆的设计占有相当大的比重。基于涡轮蜗杆各参数间的关系，在UG中利用涡轮蜗杆参数表达式绘制涡轮蜗杆实体模型，实现涡轮蜗杆在UG中的参数化设计。UG/Open二次开发模块是UG软件的二次开发工具集，利用该模块可对UG系统进行用户化开发，可满足用户进行各种二次开发的需求。学习了UG二次开发的各种工具，了解了各种工具的特点和适用范围。选择UG/Open API编程语言，结合使用UG/Open Menu Script 和UG/Open UI Styler开发工具，实现了基于UG二次开发工具的涡轮蜗杆的参数化设计。 关键字：涡轮蜗杆；二次开发；参数化；UG/Open API Plane double enveloping worm gear design of the NC rotary table—3D Construction mode and Assembly Abstract： Machinery and equipment belt transmission is the most commonly used pulley in mechanical design in the design of pulley occupy a large proportion. Based on the relationship of the Turbo-Worm parameters, draw Turbo-Worm solid model use expression in UG NX, achieve parameters design in UGNX. UG/Open module is the open tools in UG, using the tools we can empolder our UG system as we need, users can almost satisfy all kinds of secondary development needs by use the tools. Understand the characteristics and scope of application of all the tools of UG/Open after studying each kind of tools. Select UG/Open API programming language,a combination of UG/Open Menu Script and UG/Open UI Styler development tools. Achieve parameters design of Turbo-Worm base on the UG/Open tools.

交错轴双滚子包络环面蜗杆传动啮合分析

交错轴双滚子包络环面蜗杆传动啮合分析 柳在鑫1,2，王进戈2,1, 张均富2，向中凡2 （1.四川大学制造科学与工程学院，四川成都610035；2. 西华大学机械工程与自 动化学院，四川成都610039） 摘要：为了消除环面蜗杆传动的齿侧间隙，提高其传动的精度和效率，分析了传统消隙蜗轮副的不足，在无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动研究基础上提出一种交错轴双滚子包络环面蜗杆传动，采取双排滚子错位布置，且滚子轴线与蜗轮径向偏转一定角度。阐述了交错轴双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理，依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论，采用运动学法建立了蜗杆副的动静坐标系及接触点处的活动坐标系，推导了该新型环面蜗杆齿面方程和蜗轮齿面接触线方程，并导出了该传动的一界函数、诱导法曲率、润滑角及自转角等齿面啮合参数计算公式。最后运用matlab软件进行了数值仿真，并分析了滚柱偏置距离c2、滚柱半径R、交错角γ等参数对该蜗杆传动啮合性能的影响。仿真实例表明：要使该传动保持良好的接触性能和润滑性能，c2不宜超过10cm，R在8cm～15cm之间，γ在28o～50o之间。 Meshing Analysis of Non-parallel Double-roller Enveloping Hourglass Worm Gearing Abstract:To eliminate the backlash of enveloping worm and improve the precision and efficiency, by analyzing the shortcomings in the existing non-backlash worm gear sets, non-parallel double-roller enveloping hourglass worm gearing was proposed based on the research of non-backlash double-roller enveloping hourglass worm gearing. Two rows of rollers were assigned to misplace and there was a certain defection angle between the roller axis and the radial. The working principle was introduced. According to the theories of differential geometry and space engagement theory, the dynamic and static coordinate system based on worm gear pair and the moving coordinate system based on the contacting point were established. The tooth surface equations of worm and contacting line equations of worm gear were deduced. The formulas of meshing limit function, induced normal curvature, lubrication angle and rotation angle of the non-parallel double-roller enveloping hourglass worm gearing were derived by means of the theory of differential geometry. The simulation was conducted using MATLAB software, c2、R and γwhich impacted the engagement performance of this transmission, were analyzed. The numerical example showed that c2 should not be more than 10 cm, R should be controlled within 8 to 15cm, γshould be controlled within 28o to 50o, for effectively improving the meshing performance of the non-parallel double-roller enveloping hourglass worm gearing. Key words:non-parallel ; double-roller; hourglass worm gearing; meshing performance 收稿日期:2011-10-20 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775190) 作者简介：柳在鑫(1978—)，男，副教授，博士研究生，研究方向：机械传动. E_mail: zhanxinliu@https://www.wendangku.net/doc/7713356833.html,. 随着现代传动技术的发展，对蜗杆传动的啮合侧隙提出越来越高的要求。国内外无侧隙或齿侧间隙可补偿的蜗杆传动主要有双导程圆柱蜗杆传动[1]、正平面一次包络环面蜗杆传动[2]、侧隙可调式变齿厚平面蜗轮传动[3]、无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动[4-6]和双蜗杆传动[7]。其中双导程圆柱蜗杆加工麻烦，通用性差；正平面一次包络环面蜗杆传动效率低，齿侧间隙调整不方便；变齿厚平面蜗轮传动仅调整传动副磨损后的侧隙，

蜗轮蜗杆(常见普通)的规格及尺寸

例：蜗杆传动，已知模数m=4.蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。求传动中心距a=?变位系数0时： 中心距a=（蜗杆分度圆+蜗轮分度圆）/2=(特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120 特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。 加工蜗轮时，因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制，由上式可看出，在同一模数下由于Z1和λ0的变化，将有很多不同的蜗杆直径，也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少滚刀的数目，便于刀具标准化，不但要规定标准模数，同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值，这个值用q表示，称之为蜗杆特性系数。 圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。

标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A

浅论平面二次包络环面蜗杆减速器

浅论平面二次包络环面蜗杆减速器 平面二次包络减速器已广泛使用于矿山架空乘人装置中，文章对其原理、结构、特点及使用维护进行介绍，供矿井机运技术人员及维修人员熟悉了解，以确保设备安全运行。 标签：二次包络；减速器；环面 1 前言 近几年，永荣矿业有限公司乃至全国各煤矿均广泛使用架空乘人装置，目前架空乘人装置减速器绝大部使用平面二次包络环面蜗杆减速器。因此矿井机运技术人员及维修人员熟悉了解这种减速器的结构特点、原理及使用、维护，对确保架空乘人装置正常、安全运行非常重要。 2 概述 平面包络环面蜗杆减速器是一种新型的传动装置，这种新型传动装置于1971年在我国首都钢铁公司首先问世。它主要由平面二次包络环面蜗杆、蜗轮及箱体组成。平面二次包络环面蜗杆是以一个平面为母面，通过相对圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，再以蜗杆的齿面为母面，通过相对运动包络出蜗轮的齿面。 3 平面包络环面蜗杆的形成原理 3.1 环面蜗杆传动 其蜗杆是凹圆弧为母线的回转体，根据蜗杆螺旋齿面形成母线。母面可分为直线环面蜗杆和平面包络环面蜗杆。 3.2 平面包络环面蜗杆的原理 3.2.1 如图1所示，设平面F与基锥A相切（中间平面与基锥截得的圆为基圆db），并一起饶轴O2-O2以角速度ω2回转。与此同时，蜗杆毛坯线其轴线O1-O1以角速度ω1回转，这样，平面F在蜗杆毛坯上包络出的曲面便是平面包络环面蜗杆的螺旋齿面。平面F就是母面，实际上是平面齿工艺齿轮的齿面，在传动中，也就是配对蜗轮的齿面。这种传动称为平面一次包络环面蜗杆传动。 3.2.3 以上述的蝸杆齿面为母面，即用上述蜗杆齿面相同的滚刀，对蜗轮毛坯进行滚切（包络）获得一种新型蜗轮，组成的新型传动称为平面二次包络环面蜗杆传动。 4 平面二次包络环面蜗杆与普通圆柱蜗杆及直廊环面蜗杆相比较，具有以下

包络环面蜗杆传动的发展及现状

包络环面蜗杆传动的发展及现状 1．包络环面蜗杆传动种类及特征 包络环面蜗杆传动主要种类有：平面一次包络环面蜗杆传动；平面二次包络环面蜗杆传动；锥面二次包络环面蜗杆传动。 以直齿或斜齿平面蜗轮为产形轮而展成包络环面蜗杆称为平面包络环面蜗杆,这些特定齿面的蜗轮可以和它们各自的包络环面蜗杆组成蜗杆传动，称为平面一次包络环面蜗杆传动。直齿平面蜗杆传动是由美国格里森公司wildharber于1922年发明的，用于大传动比场合（i≥40）；斜齿平面蜗杆传动是由日本左藤于1952年发明的，适用于中、小传动比（i=10--40）。该平面包络蜗杆的形成过程称为第一次包络，如果以此包络环面蜗杆为产形轮再展成一个蜗轮，其过程称为第二次包络，平面包络环面蜗杆与由它展成的蜗轮构成的传动，称为平面二次包络环面蜗杆传动（即SG-71型蜗杆传动）。平面二次包络环面蜗杆传动主要特征是：同时接触齿数多；蜗杆齿面可淬硬磨削；齿面接触面积较大，并有瞬时双线接触，接触线总长度长；综合曲率半径大，接触应力小；啮合润滑角大，啮合中容易形成动压油膜。 由于平面二次包络蜗杆传动具有上述特点，因此，该传动型式自上世纪70年代在我国首钢诞生以来，很快在全国各行各业中被推广，现已大量应用于冶金、船舶、采矿、建筑、能源、军工、化工等各行业中。

在多头小速比的场合，平面包络环面蜗杆会产生蜗杆齿面根切和边齿齿顶变尖，蜗杆头数越多越严重。因此，一般速比不能小于10，按正常情况只能做到4个头。 锥面二次包络环面蜗杆传动（即SG-85型蜗杆传动）既具有平面包络环面蜗杆可以淬硬磨削、制造工艺较易实现的特点，又可避免蜗杆边齿齿顶变尖和根切。一般蜗杆头数Z1=1-4时，制成平面包络环面蜗杆传动，而当蜗杆头数Z1>4时则制成锥面包络环面蜗杆传动。 2、包络环面蜗杆传动的发展及现状 上世纪50年代末开始，首钢在新建项目上，装备有各种规格的法向直廓环面蜗杆传动。由于普通圆柱蜗杆寿命短、承载能力低；法向直廓环面蜗杆国内生产困难，直接影响了钢铁生产的连续性。为解决这一难题，从1963年开始，首钢机械厂与原一机部机械科学院合作，于当年研制出中心距250mm的第一套直齿平面蜗杆副，用于首钢焦化厂配煤机上；第二年又合作制造出中心距540mm，传动比45的大型直齿平面蜗杆减速器，用于首钢炼钢厂30吨转炉倾动机构，取代了性能难以过关的法向直廓环面蜗杆传动。这台减速器从1965年开始使用，钢水容量从30吨扩大到48吨，后因箱体等各部件老化拆下，共用24年。 1970年--1971年首钢机械厂张德华同志等在总结研制直齿平面蜗杆传动经验基础上先后解决了两项关键问题，一是利用旧皮带车床改装出一台能加工最大中心距250mm的环面蜗杆专用机床，二是设计制造出蜗杆专用磨头。这两项关键设备与工装是运用平面包络技术研

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Pineneedle 050328 齿轮基本术语 齿轮 Toothed gear； Gear 齿面 Tooth flank 长幅内摆线 Prolate hypocycloid 齿轮副 Gear pair 右侧齿面 Right flank 短幅内摆线 Curtate hypocycloid 平行轴齿轮副 Gear pair with parallel axes 左侧齿面 Left flank 渐开线 Involute； Involute to a circle 相交轴齿轮副 Gear pair with intersecting axes 同侧齿面 Corresponding flank 延伸渐开线 Prolate involute 齿轮系 Train of gears 异侧齿面 Opposite flank 缩短渐开线 Curtate involute 行星齿轮系 Planetary gear train 工作齿面 Working flank 球面渐开线 Spherical involute 齿轮传动 Gear drive；Gear transmission 非工作齿面 Non-working flank 渐开螺旋面 Involute helicoid 配对齿轮 Mating gears 相啮齿面 Mating flank 阿基米德螺旋面 Screw helicoid 小齿轮 Pinion 共轭齿面 Conjugate flank 球面渐开螺旋面 Spherical involute helicoid 大齿轮 Wheel；Gear 可用齿面 Usable flank 圆环面 Toroid 主动齿轮 Driving gear 有效齿面 Active flank 圆环面的母圈 Generant of the toroit 从动齿轮 Driven gear 上齿面 Addendum flank 圆环面的中性圈 Middle circle of the toroid 行星齿轮 Planet gear 下齿面 Dedendum flank 圆环面的中间平 面 Middle-plane of the toroid 行星架 Planet carrier 齿根过渡曲面 Fillet 圆环面的内圈 Inner circle of the toroid 太阳轮 Sun gear 齿顶 Crest；Top land 啮合干涉 Meshing interference 内齿圈 Ring gear；Annulus gear 槽底 Bottom land 切齿干涉 Cutter interference 外齿轮 External gear 齿廓 Tooth profile 齿廓修型 Profile modification； Profile correction 内齿轮 Internal gear 端面齿廓 Transverse profile 修缘 Tip relief 中心距 Centre distance 法向齿廓 Normal profile 修根 Root relief 轴交角 Shaft angle 轴向齿廓 Axial profile 齿向修形

蜗轮蜗杆常见普通的规格及尺寸

蜗轮蜗杆常见普通的规 格及尺寸 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸 例：蜗杆传动，已知模数m=4.蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。求传动中心距a=? 0时： 中心距a=（+蜗轮）/2=(特性系数q*m+蜗轮齿数Z2*模数m)/2=(10*4+50*4)/2=120 特性系数:蜗杆的与模数的比值称为蜗杆特性系数。 加工蜗轮时，因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制，由上式可看出，在同一下由于Z1和λ0的变化，将有很多不同的蜗杆直径，也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少滚刀的数目，便于刀具标准化，不但要规定标准模数，同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值，这个值用q表示，称之为蜗杆特性系数。 圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。

（1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。 标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A

平面二次包络环面蜗杆的三维建模

平面二次包络环面蜗杆的三维建模 简明分析了平面二次包络环面蜗杆的加工成型原理，并在推导了平面二次包络环面蜗杆的齿面方程，确定了三维理论接触线的离散模型，并对在三维造型软件中对模型进行了仿真，介绍了对平面二次包络环面蜗杆测量的主要误差评定项目。 标签：平面二次包络环面蜗杆；齿面方程；建模 引言 环面蝸杆主要是指分度曲面是圆环面的蜗杆，常见的环面蜗杆分为以下几种：直廓环面蜗杆、平面包络环面蜗杆、渐开面包络环面蜗杆和锥面包络环面蜗杆。环面蜗杆副传动是机械传动领域的一种重要形式，是一种交错轴的传动方式，相对于传统的传动过程，它具有传动比大、多齿啮合、瞬时双线接触、易形成润滑油膜、承载能力强等诸多优点，广泛应用于现代机械高强度重载中，以及冶金和兵器工业等众多行业[1]。但是由于其成形过程需要进行两次包络过程，加工工艺十分复杂，对其啮合性能和精度的分析就比较困难，为了提高其精度，改进其加工制造工艺，我国在1996年颁布了“平面二次包络环面蜗杆传动”国家标准GB/T16445-1997，从而更好的促进平面二次包络环面蜗杆传动的推广应用和制造工艺和精度质量的提高。 1 平面二包环面蜗杆传动的加工成型原理 平面包络环面蜗杆是以斜置的平面砂轮作为工具母面，与被加工的蜗杆齿面做工艺啮合，砂轮齿面与蜗杆齿面按给定的传动比绕各自的轴线转动，蜗杆齿面便在工具砂轮的相对运动中被包络而成。 1.1 环面蜗杆数学模型的建立 数字化建模的基础是获得模型型面数据，由获取的型面数据模型来拟合模型型面，获得型面数据就需要建立起数学模型。依据环面蜗杆传动副实际加工过程中的运动关系，采用活动标架法，构建环面蜗杆的加工坐标系和辅助坐标系，如图1和图2所示： 根据共轭齿面啮合理论，对实际加工过程中蜗杆传动拟合关系进行研究，可知在第一次包络过程中，工具砂轮齿面与蜗杆齿面的啮合方程[2]为： （1） 其中：（2） （3）

TI环面蜗杆砂轮磨齿原理_詹东安

第16卷　第6期机械科学与技术 V o l.16　No.6 1997年 11月M EC HAN I CAL SCIEN CE AN D T ECHN O LO G Y N ov 1997 詹东安 TI 环面蜗杆砂轮磨齿原理 詹东安　吴序堂 (西安交通大学　西安　710049) 摘　要　根据空间交错轴齿轮啮合理论,对T I 环面蜗杆砂轮磨齿原理进行了理 论研究,推导出了基本方程,分析了磨削渐开线直、斜齿圆柱齿轮时的接触线 分布规律,并得到了齿面上不存在啮合界限线的判定条件,经微机模拟接触 过程,表明此方法是一种高效的齿面磨削方法。 关键词　环面蜗杆砂轮　磨齿　啮合分析 中图号　T G 580.1 引　言 磨齿是传统的硬齿面精加工方法,为了提高磨齿精度与效率,人们陆续研制出了许多新的磨齿方法。近来,国外已出现一种采用环面蜗杆砂轮磨齿的方法,它的特点是用高精度的齿轮形金刚石修整轮包络成形T I 环面蜗杆砂轮,再用此蜗杆砂轮来磨削渐开线圆柱齿轮。[1] 对比各种磨齿方法,可以看出:TI 环面蜗杆砂轮磨齿是目前唯一的既是线接触,又是连续分齿且多齿同时参与磨削的一种高效磨齿方法。本文对此磨齿原理进行了较深入的理论研究,为这一方法的推广应用提供了理论依据。 1　啮合理论分析与基本方程 图1 1.1　坐标系的建立 分析空间啮合时采用的坐标系如图1所示,其中s (o -xyz ) 与s p (o p -x p y p z p )是两个在空间固定的坐标系,z 轴与齿轮1的 回转轴线重合,z p 轴与蜗杆2的回转轴线重合,两轴线之间的 夹角为E 角,x 轴与x p 轴重合,此方向即两轴线的最短距离方 向,oo p 等于中心距a 。 坐标系s 1(o 1-x 1y 1z 1)与齿轮1固联,坐标系s 2(o 2-x 2y 2z 2)与 蜗杆2固联,在起始位置时,它们分别与S 及S P 重合。本文以 右旋蜗杆砂轮磨削右旋齿轮为例,当齿轮1转h 1角时,齿轮2转 过h 2角,转动方向如图1所示,齿轮与蜗杆齿面分别以E Ⅰ和E Ⅱ表示。 1.2　渐开螺旋面方程 收稿日期:1997DOI:10.13433/https://www.wendangku.net/doc/7713356833.html, k i .1003-8728.1997.06.026

蜗杆的画法

3.5蜗杆的创建 3.5.1 蜗杆的建模分析 下面制作如图3-234所示的蜗杆。 图3-234 蜗杆建模分析(如图3-235所示)： (1) 创建阶梯轴。 (2) 创建轮齿。 图3-235 蜗杆的建模分析3.5.2蜗杆的建模过程 1．创建阶梯轴（如图3-236所示）

图3-236 创建阶梯轴 (1) 在工具栏内单击按钮，在新建对话框中输入文件名worm.prt,然后单击。 (2) 在工具栏内单击按钮，或者依次在主菜单内单击“插入”→“旋转”，弹出“旋转”定义操控面板，在面板内单击“位置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框。 (3)选择“TOP”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参照平面，参照方向为向“右”，单击【草绘】进入草绘环境。 (4) 绘制如图3-237所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。在绘制此草图时，一定要绘出中心线。 中心线 图3-237 绘制二维草图 (5) 在操控板中，单击按钮，预览所创建的特征，然后单击按钮，完成特征的创建。 2．创建轮齿 (1) 在主菜单中选择“插入”→“螺旋扫描”→“伸出项”，出现如图3-238所示的属性定义对话框。 图3-238 “属性”菜单管理器 (2) 按图3-238所示选择“可变的”、“穿过轴”、“右手定则”、“完成”，出现图3-239所示的对话框。

图3-239 “设置草绘平面”菜单管理器 (3) 在绘图区内单击“TOP”面作为绘图平面，依次单击“正向”→“缺省”进入绘图平面。 (4) 绘制如图3-240所示的扫引轨迹线，单击完成扫描轨迹。在绘制此草图时，一定要绘出中心线。 中心线 图3-240 绘制二维草图 (5) 在操控板中，输入螺距“11”，并按回车键，系统进入绘制截面状态。 (6) 绘制如图3-241所示的二维草图，在工具栏内单击按钮，完成截面的绘制。

蜗杆基础知识培训资料

蜗杆基础知识 一、 蜗杆的分类 二、 蜗杆传动的特点 1 传动平稳，振动、冲击和噪声均很小。 2 能以单级传动获得较大的传动比，结构紧凑。 蜗杆圆柱蜗杆阿基米德圆 柱蜗杆(ZA) 法向直廓圆 柱蜗杆(ZN) 渐开线圆柱 蜗杆(ZI) 锥面包络圆 柱蜗杆(ZK) 圆弧圆柱蜗 杆(ZC) 环面蜗杆 直廓环面蜗 杆(球面蜗杆) 平面包络环 面蜗杆 一次包络 二次包络 渐开线包络 环面蜗杆 一次包络 二次包络 锥面包络环 面蜗杆 锥蜗杆

3蜗杆螺牙与蜗轮齿面间啮合摩擦损耗较大，因此传动效率要比齿轮传动低，且容易导致发热和出现温升过高现象。蜗轮也较容易磨损。 4失效形式：蜗杆传动的失效形式和齿轮传动类似，也有齿面点蚀、磨损、胶合，以及轮齿的弯曲折断。其中尤以点蚀和磨损最易发生，胶合现象也常出现。这是由于蜗杆传动啮合效率低，滑动速度较大，而当润滑不良时容易发热等原因引起，蜗轮轮齿的弯曲折断也偶有所见，这往往是由于齿面磨损过大齿厚减薄过多或是安装不良造成严重偏载所致。 5由于蜗杆传动啮合摩擦较大，且由于蜗轮滚刀的形状尺寸不可能做得和蜗杆绝对相同，被加工出的蜗轮齿形难以和蜗杆齿精确共轭，必需依靠运转跑合才渐趋理想；因此蜗轮副的组合必需具有良好的减磨和跑合性能以及抗胶合性能。所以蜗轮通常采用青铜或铸铁做齿圈，并尽可能与淬硬并经磨削的钢制蜗杆相配。 也正因如此，蜗轮轮齿的强度和硬度远不如蜗杆，且蜗杆螺牙成螺旋状，强度较大，因此蜗轮轮齿是两者中的薄弱环节。 如果在设计中能合理地选择齿形和传动参数，采用良好的润滑方式和散热措施，选用抗磨和抗胶合地润滑油，选配适当的材料组合以及提高加工和安装精度，

蜗轮蜗杆设计参数

圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。 标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A

图1 图2 （2）蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时，最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。但由于同一模数蜗杆，其直径可以各不相同，这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀，才能满足蜗轮加工需求。为了减少蜗轮滚刀数目，在规定标准模数的同时，对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化，且与m 有一定的匹配。蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值，称蜗杆的直径系数。即

q= 蜗杆分度圆直径模数 =d1 m d1=mq 有关标准模数m 与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A （3） 蜗杆导程角r 当蜗杆的q 和z1选定后，在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。为导程 角、导程和分度圆直径的关系。 tan r= 导程分度圆周长 = 蜗杆头数x 轴向齿距分度圆周长 =z1px d1π =z1πm πm q =z1 q 相互啮合的蜗轮蜗杆，其导程角的大小与方向应相同。 （4） 中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a 与模数m 、蜗杆直径系数q 以及蜗轮齿数z2 间的关系式如下： a=d1+d22 =m q (q+z2) 蜗杆各部尺寸如表B 蜗轮各部尺寸如表C 2、 蜗轮蜗杆的画法 (1) 蜗杆的规定画法 参照图1图2 （2）蜗轮的规定画法 参照图1图2 （3）蜗轮蜗杆啮合画法 参照图1 图2.

包络环面蜗杆传动的发展及现状

包络环面蜗杆传动的发展及现状 1.包络环面蜗杆传动种类及特征 包络环而蜗杆传动主要种类有：平面一次包络环面蜗杆传动；平面二次包络环面蜗杆传动；锥面二次包络环面蜗杆传动。 以直齿或斜齿平面蜗轮为产形轮而展成包络环而蜗杆称为平而包络环而蜗杆，这些特定齿而的蜗轮可以和它们各自的包络环面蜗杆组成蜗杆传动，称为平面一次包络环面蜗杆传动。直齿平而蜗杆传动是由美国格里森公司wildharber于1922年发明的，用于大传动比场合（i240）；斜齿平而蜗杆传动是由日本左藤于1952年发明的，适用于中、小传动比（i= 10-40）。该平面包络蜗杆的形成过程称为第一次包络，如果以此包络环面蜗杆为产形轮再展成一个蜗轮，其过程称为第二次包络，平而包络环面蜗杆与由它展成的蜗轮构成的传动，称为平面二次包络环面蜗杆传动（即SG-71型蜗杆传动）。平而二次包络环而蜗杆传动主要特征是：同时接触齿数多；蜗杆齿而可淬硬磨削；齿而接触面积较大，并有瞬时双线接触，接触线总长度长；综合曲率半径大，接触应力小；啮合润滑角大，啮合中容易形成动压油膜。 由于平面二次包络蜗杆传动具有上述特点，因此，该传动型式自上世纪70年代在我国首钢诞生以来，很快在全国各行各业中被推广，现己大量应用于冶金、船舶、采矿、建筑、能源、军工、化工等各行业中。 在多头小速比的场合，平面包络环而蜗杆会产生蜗杆齿面根切和边

齿齿顶变尖，蜗杆头数越多越严重。因此，一般速比不能小于10, 按正常情况只能做到4个头。 锥面二次包络环面蜗杆传动（即SG-85型蜗杆传动）既具有平而包络环而蜗杆可以淬硬磨削、制造工艺较易实现的特点，又可避免蜗杆边齿齿顶变尖和根切。一般蜗杆头数Zl=l~4时，制成平而包络环而蜗杆传动，而当蜗杆头数Zl>4时则制成锥而包络环而蜗杆传动。 2、包络环面蜗杆传动的发展及现状 上世纪50年代末开始，首钢在新建项目上，装备有各种规格的法向直廓环而蜗杆传动。由于普通圆柱蜗杆寿命短、承载能力低；法向直廓环而蜗杆国生产困难，直接影响了钢铁生产的连续性。为解决这一难题，从1963年开始，首钢机械厂与原一机部机械科学院合作，于当年研制出中心距250mm的第一套直齿平而蜗杆副，用于首钢焦化厂配煤机上；第二年又合作制造出中心距540mm,传动比45的大型直齿平而蜗杆减速器，用于首钢炼钢厂30吨转炉倾动机构，取代了性能难以过关的法向直廓环而蜗杆传动。这台减速器从1965年开始使用，钢水容量从30吨扩大到48吨，后因箱体等各部件老化拆下, 共用24年。 1970年-1971年首钢机械厂德华同志等在总结研制直齿平面蜗杆传动经验基础上先后解决了两项关键问题，一是利用旧皮带车床改装出一台能加工最大中心距250mm的环面蜗杆专用机床，二是设计制造出蜗杆专用磨头。这两项关键设备与工装是运用平而包络技术研制新型传动的基本条件，缺一不可。1971年，在制造斜齿平面蜗轮传动的基础上，创造了我国第一套平面二次包络环面蜗杆传动。大学光辉教授1974年底

Pro E涡轮蜗杆的画法

3.4 蜗轮的创建 3.4.1蜗轮的建模分析 建模分析（如图3-188所示）： （1）创建齿轮基本圆 （2）创建齿廓曲线 （3）创建扫引轨迹 （4）创建圆柱 （5）变截面扫描生成第一个轮齿 （6）阵列创建轮齿 （7）蜗轮的修整 图3-188 建模分析 3.4.2蜗轮的建模过程 1．创建齿轮基本圆 （1）在工具栏中单击按钮，在对话框内输入worm_wheel.prt,单击； （2）绘制蜗轮基本圆曲线。在工具栏内单击按钮，弹出“草绘”对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，选取“RIGHT”面作为参考平面，参考方向为向“右”，如图3-189所示；单击【草绘】进入草绘环境；

图3-189 定义草绘平面 （3）绘制如图3-190所示草图，在工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。 图3-190 绘制二维草图 2．创建齿廓曲线 （1）创建渐开线。在工具栏内单击按钮，弹出“曲线选项”对话框，如图3-191所示。 图3-191“曲线选项”菜单管理器 （2）在“曲线选项”对话框内依次单击“从方程”→“完成”。弹出“得到坐标系”对话框，单击选取基准坐标系PRT_CSYS_DEF作为参照。系统弹出“设置坐类型”菜单管理器，单击“笛卡尔”。在系统弹出的记事本窗口中输入曲线方程为： r=72.66/2 theta=t*45 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180

y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180 z=0 （3）在“曲线”定义对话框内，单击完成渐开线的创建，如图3-192所示 图3-192 创建渐开线 （4) 镜像渐开线。在工具栏内单击按钮，创建分度圆曲线与渐开线的交点，如图3-193所示。 图3-193 创建基准点 （5）在工具栏内单击按钮，弹出“基准轴”对话框，按如图3-194所示设置创建基准轴。

环面蜗轮蜗杆减速器设计

环面蜗轮蜗杆减速器设计 摘要 本文主要阐述的是一种应用在汽车无级变速器中的环面蜗轮蜗杆减速器的设计方法。环面蜗轮蜗杆减速器在降速同时能提高输出扭矩，减速同时降低了负载惯量本文首先对蜗轮蜗杆作了简单的介绍，阐述了蜗轮蜗杆的设计原理和理论计算。然后按照应用方向设计了环面蜗轮蜗杆减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了环面蜗轮蜗杆设计的一般过程。对其他的蜗轮蜗杆的设计工作也有一定的价值。 目前，在环面蜗轮蜗杆减速器的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造环面蜗轮蜗杆减速器过程中存在着一些缺点。 关键词：蜗轮蜗杆减速器；蜗杆；滚动轴承

目录 摘要…… .................................................................................................... I 第1章绪论 (3) 1.1 课题背景及意义 (3) 1.2 国内外发展现状 (3) 1.3 主要内容及特点 (4) 第2章选定设计方案 (5) 2.1 初选电动机类型和结构型式 (5) 2.2 电动机的容量 (6) 2.3 电动机的技术数据 (6) 2.4 本章小结 (7) 第3章减速器部件的选择计算 (8) 3.1 蜗杆传动设计计算 (8) 3.1.1 选择蜗杆、蜗轮材料 (8) 3.1.2 确定蜗杆蜗轮中心距 (8) 3.1.3 蜗杆传动几何参数设计 (8) 3.2 环面蜗轮蜗杆校核计算 (9) 3.3 轴的结构设计 (10) 3.3.1轴的材料选择 (10) 3.4 轴的校核 (12) 3.5 键联接的强度校核 (14) 3.5.1 蜗杆轴上安装联轴器处的键联接 (14) 3.5.2 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 (14) 3.5.3 蜗轮轴上装联轴器处的键联接 (14) 3.6 箱体结构尺寸及说明 (14) 3.7 减速器的润滑和密封 (15) 3.8 减速器的附件 (16) 3.9 减速器的安装，使用及维护 (17) 3.9.1 减速器润滑油的更换 (18) 3.9.2 减速器检修 (18) 3.9.3 减速器维护 (18) 3.10 本章小结 (18) 结论 (19) 致谢 (21)

蜗轮蜗杆(常见普通)的规格及尺寸演示教学

蜗轮蜗杆(常见普通)的规格及尺寸

常见普通蜗轮蜗杆的规格及尺寸 例：蜗杆传动，已知模数m=4.蜗杆头数z1=1，蜗轮齿数z2=50,特性系数q=10。求传动中心距a=? 变位系数0时： 中心距a=（蜗杆分度圆+蜗轮分度圆）/2=(特性系数q*模数m+蜗轮齿数Z2*模数 m)/2=(10*4+50*4)/2=120 特性系数:蜗杆的分度圆直径与模数的比值称为蜗杆特性系数。 加工蜗轮时，因为是直径和形状与蜗杆相同的滚刀来切制，由上式可看出，在同一模数下由于Z1和λ0的变化，将有很多不同的蜗杆直径，也就是说需要配备很多加工蜗轮的滚刀。为了减少滚刀的数目，便于刀具标准化，不但要规定标准模数，同时还必须规定对应于一定模数的Z1/tgλ0值，这个值用q表示，称之为蜗杆特性系数。

圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。 标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A

SolidWorks设计——环面蜗杆画法

SolidWorks设计——环面蜗杆画法 发表时间：2011-3-18 来源: 智诚科技有限公司 1. 绘制涡轮的外轮廓： 1) 以前视基准面为草绘平面开始绘制草图； 2) 以草图原点为起点绘制中心线A1; 3) 绘制圆弧，圆弧圆心在中心线上，圆弧两端端点以中心线A1对称; 4) 通过原点画一条水平中心线，这个中心线作为草图旋转实体的中心线； 5) 绘制涡轮其他边线。

2. 旋转实体 3. 在右视基准面上绘制以原点为圆心直径为30mm的圆，以这个圆绘制螺旋线（菜单—插入—曲线—螺纹线/涡状线）；

4. 同样以右视基准面为草绘平面，绘制以原点为圆心直径为405mm的圆，并以此圆绘制涡状线（菜单——插入——曲线——螺纹线/涡状线）；

5. 绘制蜗杆螺牙轮廓“草图3” 1) 以前视基准面为草绘平面绘制草图，隐藏螺旋线； 2) 绘制水平中心线B1穿过原点； 3) 画点D1，选择点D1与涡状线添加几何关系——穿透（在选择涡状线的时候选择靠近涡状线下端），隐藏涡状线； 4) 绘制竖直中心线B2穿过点D1，标注此中心线的上端点D2到B2的竖直距离为200mm。此时请点击中心线B2，查看B2与原点（或D1）是否有重合的几何关系，如果有，删除此几何关系； 5) 以D2为圆心，以点D3为起点向右绘制水平中心线B3，长度为20mm； 6) 以B3右端点为起点绘制中心线B4，B4的另一端点在B1上，选择B4与点D2添加几何关系——重合，标注原点与B4下端点的距离为25，此时草图完全定义； 7) 以D3为起点绘制与B3相切的圆弧，标注弧长为25.13mm（点击智能尺寸——选择圆弧两端点——选择圆弧线），点击圆弧选择“作为构造线”，使之变为构造线B5； 8) 连接D2与B5右端点绘制中心线B6；